下载文档原格式
大坝应力监测仪器的原理与应用研究摘要：大坝是水利工程中重要的基础设施，对于保障水资源的安全和利用具有重要意义。
然而，长期以来大坝的应力监测一直是一个重要的问题。
本文将介绍大坝应力监测仪器的原理与应用研究，从仪器的工作原理、应力监测的方法以及应用案例等方面进行探讨。
一、引言大坝是水能开发的重要工程，是水资源安全利用的关键环节。
然而，由于大坝所承受的水压力、地震和温度等因素的影响，大坝的应力情况一直是工程安全的重要指标。
因此，监测大坝的应力情况对于工程安全至关重要。
二、大坝应力监测仪器的原理大坝应力监测仪器是一种通过测量大坝表面的应变变化来分析大坝应力情况的设备。
其主要原理如下：1. 应变测量：大坝应力监测仪器通过传感器测量大坝表面的应变，常见的传感器包括应变片、电阻式应变计等。
这些传感器可以将应变转化为电信号，进而通过数据采集系统进行采集和存储。
2. 数据采集与处理：大坝应力监测仪器采用数据采集系统对传感器采集到的应变信号进行采集和存储。
通过合适的算法和处理，可以分析应力情况，提供准确的数据。
同时，数据采集系统还可以实现数据的显示和实时监测功能。
3. 远程传输：大坝应力监测仪器可以通过无线信号或者有线传输的方式将采集到的数据传输到监测中心或其他远程设备上。
这样一来，监测人员可以实时获取大坝的应力信息，并做出相应的决策。
三、大坝应力监测的方法大坝应力监测可以采用多种方法，包括静态应力监测、动态应力监测等。
常见的方法有以下几种：1. 静态测量法：静态测量法通过在大坝表面布设一定数量的传感器，测量大坝表面的应变值，并结合数学模型，计算出大坝的应力状况。
该方法简单易行，适用于大多数大坝。
2. 动态测量法：动态测量法通过测量大坝在振动或者地震等外力作用下的应变变化，进而分析大坝的应力情况。
该方法更加直观，适用于对大坝应力变化比较敏感的工程。
3. 模型试验法：模型试验法通过建立大坝模型，在实验室中进行应力监测。
219IBTC一、工程概况二、项目建设情况三、工程关键技术研究与应用四、工程施工难点及对策219IBTC吉林省中部城市引松供水工程（以下简称“中部引水工程”）是吉林水利有史以来投资规模最大、输水线路最长、受水区域最广、施工难度最复杂的大型跨区域引调水工程，项目建设已被明确列入国家和吉林省“十三五”规划纲要，也是国务院确定的172项重大水利工程之一，2018年被吉林省政府列入中央环保督察整改重大措施之一（东辽河水污染治理)。
是改善生态环境、保障粮食安全，促进区域协调发展的重大民生工程，具有很强的公益性、基础性和战略性。
工程设计分两期实施，一期工程投资101.77亿元（目前在建）；二期工程投资36.97亿元（可研已批）。
工程由1条输水总干线、3条输水干线、10座调节水库和12条输水支线组成。
219IBTC中部引水工程从第二松花江丰满水库全程封闭调水至吉林省中部地区，向长春、四平、辽源及所属的九台、德惠、农安、双阳、公主岭、梨树、伊通、东辽等3个地级市和8个县（市、区），以及沿线26个乡（镇）的生产、生活、生态供水，受益人口1060万。
一期工程由总干线、冯家岭分水枢纽、长春干线、四平干线、辽源干线组成。
线路总长263.5公里（其中隧洞长134km，管线长129.5km），冯家岭分水枢纽由四平、辽源2座泵站合建而成，装机容量1.92万kw。
取水口设计引水流量38立方米每秒，设计多年平均引水量8.98亿立方米。
一期工程于2013年12月正式开工建设，计划于2020年末建成具备通水条件。
二期计划今年开工建设。
2019I B T C219IBTC219IBTC（一）项目建设进展情况中部引水工程一期工程自2013年底开工建设以来，全线18个土建施工标段全部开工建设，截止目前工程累计完成投资79.7亿元；完成隧洞开挖支护147.62公里；砼衬砌62公里；PCCP和SP管道安装118公里；完成综合工程量2786万立方米。
图片简介:本技术介绍了一种应力应变控制式土体抗拉强度的试验装置及方法，包括应力控制加载部件、应变控制加载部件、杠杆传力部件、竖式土样拉伸部件、应力应变监测部件、支座底板，本技术能实现高精度的应力应变控制式土体抗拉强度试验，实现两种控制方式，只需简单改变安装的模组即可，并且能够监测每一时刻的应力应变情况，具有灵活控制加荷，灵活施加应变的特点，为土体抗拉强度试验提供一种可靠，精确的试验装置及试验方法，本技术装置具有结构简单紧凑，操作简单，便于推广，多功能整合，精度高，成本低廉的特点，通过本技术的试验装置及试验方法，可以得出土体受拉过程中的应力应变关系，这对于现实工程和科研具有重要的指导意义。
技术要求1.一种应力应变控制式土体抗拉强度试验装置，其特征在于，包括应力控制加载部件、应变控制加载部件、杠杆传力部件、竖式土样拉伸部件、应力-应变监测部件、支座底板（1）；所述杠杆传力部件包括两根立柱Ⅰ（5）、传力杆（6）、轴承杆（7）、两个金属环（19）、轴承（23）、两个S形挂钩Ⅰ（20）、两根钢索绳（22）；所述两根立柱Ⅰ（5）的底部分别固定在支座底板（1）上，且两根立柱Ⅰ（5）的顶端分别设有孔，所述轴承杆（7）的两端分别穿过两根立柱Ⅰ（5）顶端的孔，且轴承杆（7）的两端分别用螺母（18）固定在两根立柱Ⅰ（5）上，所述轴承杆（7）的中部穿过轴承（23）的一端，轴承（23）的另一端与传力杆（6）的中部固定连接，所述传力杆（6）的底部两端分别固定金属环（19），所述两个S形挂钩Ⅰ（20）的一端分别与两端的金属环（19）连接，两个S形挂钩Ⅰ（20）的另一端分别与钢索绳（22）的一端连接；所述竖式土样拉伸部件包括顶盖圆形套筒（8）、底盖圆形套筒（27）、两根立杆Ⅰ（11）、两条轨道（9）、四个定滑轮（10）；所述底盖圆形套筒（27）为无顶盖的套筒，所述底盖圆形套筒（27）的底面固定在支座底板（1）上，待测圆柱土样（25）放置在底盖圆形套筒（27）内，所述顶盖圆形套筒（8）为无底的套筒，所述顶盖圆形套筒（8）套放在待测圆柱土样的顶部，且顶盖圆形套筒（8）的两侧上分别固定一条轨道（9），所述两根立杆Ⅰ（11）分别位于底盖圆形套筒（27）的两侧，两根立杆Ⅰ（11）的底部分别固定在支座底板（1）上，且两根立杆Ⅰ（11）的上部分别安装两个定滑轮（10），两条轨道（9）的一侧分别卡在两根立杆Ⅰ（11）上部的两个定滑轮（10）的槽内，两根立杆Ⅰ（11）上部的两个定滑轮（10）分别带动两条轨道（9）上下运动；所述应力-应变监测部件包括激光位移传感器（12）、拉压力传感器（13）；所述激光位移传感器（12）通过支架安装在底盖圆形套筒（27）一侧的立杆Ⅰ（11）顶部，激光位移传感器（12）的探头位于顶盖圆形套筒（8）的上方，且激光位移传感器（12）的探头射出的光线与顶盖圆形套筒（8）的顶盖面垂直，所述拉压力传感器（13）的底面固定在顶盖圆形套筒（8）的中心处，拉压力传感器（13）的顶部设有金属吊环Ⅰ（30），所述金属吊环Ⅰ（30）与S形挂钩Ⅱ（29）的一端连接，S形挂钩Ⅱ（29）的另一端与传力杆（6）下方一侧的钢索绳（22）的另一端连接；所述应力控制加载部件包括水箱（2）、进水管（3）、出水管（4）、阀门（14）、一个以上的套环（15）；所述水箱（2）的顶端设有一个以上的套环（15），所述一个以上的套环（15）通过绳索与S形挂钩Ⅲ（31）的一端连接，S形挂钩Ⅲ（31）的另一端与传力杆（6）下方另一侧的钢索绳（22）的另一端连接，所述水箱（2）的顶部设有进水管（3），进水管（3）上设有进水阀门，水箱（2）的底部设有出水管（4），出水管（4）上设有出水阀门（14），所述水箱（2）的侧面箱体上标有水位刻度；所述应变控制加载部件包括手轮（16）、螺纹杆（28）、两根立杆Ⅱ（26）、横梁（17）、两个螺母（18）；所述两根立杆Ⅱ（26）的底部分别穿过横梁（17）的两端并固定在支座底板（1）上，所述两根立杆Ⅱ（26）的顶部分别通过螺母（18）固定在横梁（17）上，所述横梁（17）的中部开有孔，所述螺纹杆（28）的底部穿过横梁（17）的中部的孔，横梁（17）的中部的孔中刻有螺纹能与螺纹杆（28）契合，且螺纹杆（28）底部与手轮（16）的中心连接，所述螺纹杆（28）的顶部安装金属吊环Ⅱ（24），所述金属吊环Ⅱ（24）顶部与S形挂钩Ⅲ（31）的一端连接，S形挂钩Ⅲ（31）的另一端与万向钩扣（21）的一端连接，万向钩扣（21）的另一端与传力杆（6）下方另一侧的钢索绳（22）的另一端连接。
KS-1型钻孔应力计的原理及其应用1. 引言钻孔应力计是一种常用的地质工程仪器，用于测量地下岩石的应力状态。
KS-1型钻孔应力计是一种新型的应力计，它采用先进的传感技术和测量方法，能够准确、快速地获取岩石的应力信息。
本文将介绍KS-1型钻孔应力计的原理及其在工程实践中的应用。
2. 原理KS-1型钻孔应力计的工作原理基于岩石的弹性理论和钢筒应力折减方法。
其主要组成包括测压单元、传感芯片、数据处理单元和电源单元。
2.1 测压单元测压单元是KS-1型钻孔应力计的核心部件，主要由压力传感器和钢筒组成。
传感器被安装在钻孔中的岩石层中，感受岩石的应力状态并将其转化为电信号。
钢筒则起到固定传感器和保护传感器的作用。
2.2 传感芯片传感芯片接收测压单元传来的电信号，并将其转化为数字信号。
传感芯片具有高精度和低功耗的特点，能够准确地采集岩石的应力信息。
2.3 数据处理单元数据处理单元负责接收传感芯片发送的数据，并进行处理和分析。
通过算法和模型，将原始数据转化为可读性强的应力信息，包括应力大小、变化趋势等。
2.4 电源单元电源单元为KS-1型钻孔应力计提供电能，保证其正常工作。
电源单元采用可充电的锂电池，能够长时间稳定供电。
3. 应用KS-1型钻孔应力计在地质工程中具有广泛的应用价值。
以下列举了该应力计在几个典型领域中的应用案例。
3.1 桥梁工程在桥梁工程中，岩石的应力状态对桥梁的稳定性和安全性至关重要。
通过使用KS-1型钻孔应力计，可以实时监测桥梁基础岩石的应力变化，及时发现问题并采取措施，保证桥梁的结构安全。
3.2 地下工程地下工程中常常需要钻孔，钻孔的稳定性受到岩石应力的影响。
KS-1型钻孔应力计可以在钻孔过程中实施连续监测，及时获取地下岩石的应力信息，为地下工程的设计和施工提供参考依据。
3.3 岩土工程岩土工程中需要对地下岩石进行力学性质的测试和分析。
KS-1型钻孔应力计可以直接测量岩石的应力大小，为岩土工程的设计和施工提供重要参数，并减少后期风险。
锚杆应力计应力曲线锚杆应力计是一种用于测量锚杆应力的仪器，在建筑、地下工程等领域有着广泛的应用。
通过测量锚杆的应力曲线，可以了解锚杆在不同负荷下的变化情况，以指导相关工程的设计和施工。
锚杆应力计的工作原理是利用变形感应原理。
当锚杆受外部荷载作用时，会产生相应的应变。
锚杆应力计通过测量锚杆上的应变值，然后通过合适的计算方法，将应变值转化为应力值，从而得到锚杆的应力曲线。
锚杆应力曲线是指不同荷载下锚杆应力的变化曲线。
通过分析锚杆应力曲线，可以得到很多有价值的信息。
首先，锚杆应力曲线可以反映锚杆的受力情况。
当荷载增大时，锚杆的应力也会相应增大，反之亦然。
其次，锚杆应力曲线还可以揭示锚杆的变形特点。
不同材料的锚杆在受力时会有不同的变形形态，通过分析应力曲线可以了解锚杆的变形情况，进而评估其的稳定性。
此外，锚杆应力曲线还可以用于监测锚杆的长期变化。
通过定期测量锚杆应力曲线，可以发现锚杆应力的动态变化，预测可能存在的问题，并及时采取相应的措施保证工程的安全性。
生成锚杆应力曲线的过程需要一定的技术手段和操作方法。
首先，需要选择合适的锚杆应力计，并正确安装在锚杆上。
其次，需要确定测量的时间和荷载范围，以获取不同负荷下的应力数据。
最后，根据测量的数据，进行数据处理和分析，绘制应力曲线图。
锚杆应力曲线图通常以荷载为横轴，应力值为纵轴，形成一条曲线。
通过观察和分析曲线的波动情况，可以了解锚杆在不同荷载下的应力变化规律。
总之，锚杆应力计是一种重要的工程测量仪器，通过测量锚杆的应力曲线，可以了解锚杆在不同荷载下的变化情况，并为相关工程的设计和施工提供指导。
掌握锚杆应力计的工作原理和使用方法，能够准确测量锚杆的应力值，并将其转化为应力曲线图，为工程提供可靠的数据支撑。
标题：深度探索引伸计和力与应力应变曲线的转化概述：在工程和材料科学领域，引伸计和力与应力应变曲线的转化是两个重要的概念。
它们在材料性能测试、结构设计和应力分析中扮演着关键角色。
本文将深度探讨这两个概念的内涵及其转化关系，希望能够对读者有所启发与帮助。
一、引伸计的原理和应用1. 引伸计的基本工作原理引伸计是一种能够测量物体在受力情况下发生形变的仪器，它的工作原理主要是利用电阻、电容等传感器来测量物体的形变和应变情况。
2. 不同类型的引伸计及其适用范围（1）电阻应变片引伸计（2）电容式应变计（3）光栅测量系统（4）纤维光学传感器3. 引伸计在材料测试和结构分析中的应用（1）材料的应力应变测试（2）结构的变形分析（3）应力集中点的检测二、力与应力应变曲线的转化1. 力、应力、应变的定义和关系在力学中，力是物体受到的外界作用而产生的一种相互作用，而应力和应变则分别是单位面积内的力和物体形变程度的量度。
2. 应力应变曲线的特点及其在材料性能测试中的意义（1）弹性阶段（2）屈服点和屈服阶段（3）塑性阶段（4）断裂点3. 从力与应力到应变的转化关系（1）应力和应变的基本关系（2）应力应变曲线和材料的本质（3）应力应变曲线的解读和应用三、引伸计和力与应力应变曲线的转化1. 引伸计在力与应力应变曲线测试中的作用（1）引伸计测量应变（2）应力应变曲线中的引伸计数据解读（3）材料本身的应变测量和应力分析2. 从引伸计数据到力与应力应变曲线的转化（1）引伸计数据的处理与分析（2）力与应力应变曲线的绘制（3）材料性能的评估与预测四、总结与展望通过深度探讨引伸计和力与应力应变曲线的转化，我们不仅更深入地理解了这两个概念的内涵和工作原理，也了解了它们在工程领域的广泛应用。
在未来，随着科技的不断进步，引伸计和力与应力应变曲线的测试方法将会更加精准、高效，为材料科学和工程技术的发展提供更强有力的支持。
个人观点：在我看来，引伸计和力与应力应变曲线是材料科学和工程领域中不可或缺的重要工具。
锚杆应力计应力曲线1. 引言锚杆应力计是一种用于测量锚杆应力的仪器。
锚杆应力是指在锚杆中的应力分布情况。
通过测量锚杆应力，可以评估锚杆的稳定性和安全性。
锚杆应力计应力曲线是一种图表，用于展示锚杆应力随时间的变化情况。
本文将详细介绍锚杆应力计的原理、使用方法以及应力曲线的解读。
2. 锚杆应力计的原理锚杆应力计通过测量锚杆的变形和应变来计算锚杆的应力。
它通常由应变计、传感器和数据采集系统组成。
应变计是一种用于测量物体应变的传感器。
它可以将物体的应变转化为电信号。
在锚杆应力计中，应变计被安装在锚杆上，以测量锚杆表面的应变。
传感器是锚杆应力计的核心部件。
它接收应变计传输的电信号，并将其转化为锚杆的应力值。
传感器通常采用电阻应变片或压阻应变片作为敏感元件，通过测量电阻或电压的变化来计算应力。
数据采集系统用于接收和处理传感器传输的数据。
它可以将数据转化为应力曲线，并提供实时的应力监测和报警功能。
3. 锚杆应力计的使用方法使用锚杆应力计需要以下步骤：3.1 安装锚杆应力计首先，需要将应变计安装在锚杆表面。
应变计应与锚杆表面充分接触，并确保固定牢固。
安装前应清洁锚杆表面，以免影响应变计的测量精度。
3.2 连接传感器和数据采集系统将应变计与传感器连接，并将传感器与数据采集系统连接。
确保连接稳固可靠，并检查连接线路是否正常。
3.3 校准锚杆应力计在使用之前，需要对锚杆应力计进行校准。
校准的目的是确定传感器的灵敏度和准确度。
校准过程中需要施加已知的力或应力，然后通过比较测量值和已知值来确定传感器的准确性。
3.4 进行应力测量校准完成后，可以开始进行锚杆应力的测量。
通过数据采集系统可以实时监测应力的变化，并生成应力曲线。
4. 应力曲线的解读应力曲线是锚杆应力计的测量结果的可视化展示。
它可以帮助我们了解锚杆应力随时间的变化情况，并判断锚杆的稳定性和安全性。
应力曲线通常具有以下特点：4.1 初始应力应力曲线的起始点代表了锚杆在安装后的初始应力。
概述WWS-1型无缝线路温度力及锁定轨温测定仪运用纵横弯曲理论，可准确测出无缝线路温度力和实际锁定轨温，为无缝线路技术管理提供依据。
该仪器2003年通过北京铁路局技术鉴定，并获得中国发明专利，专利号：ZL02104896.7。
该仪器的研制成功并投入使用，对预防无缝线路胀轨、断轨，做好无缝线路的技术管理意义重大。
仪器由测试仪主机、传感器、支架组成，测试数据可转储至计算机,并利用管理软件进行统计分析。
无缝线路锁定轨温测试仪具有以下特点：1.测试误差在1.5℃以内，测试精度高，完全符合无缝线路技术管理要求。
2.自动化程度高，可在连续加载的情况下实现测试数据的自动采集和自动计算。
3.与工务信息化建设接轨，测试数据可转储到计算机，用管理软件对测试数据进行分析。
4.安全可靠，测试简单，使用方便。
5.仪器体积小、重量轻。
主要技术参数和性能指标1.适用于温度应力式无缝线路；2.测试仪主机工作电压：6V～7.5V；3.测试仪主机工作电流：1.2A；4.锂电池充电输入额定电压：～220V10V；5.工作环境温度：－10℃～40℃；6.测试范围：实际锁定轨温16℃以内；7.测试误差：≤1.5℃；8.可存储80个测试点“锁定轨温及温度力”数据；9.满足一天（8小时）野外测试作业的需要；10.重量：主机 3.5kg,支架 3.2kg。
仪器结构图1仪器结构1.温度传感器；2.主机；3.手轮；4.压力传感器；5.加力支架；6.位移传感器；7.位移支架主机面板布置及说明1.液晶屏：液晶屏处于操作面板的上半部,测定仪的显示功能全部在这里实现。
B通讯接口：接上USB转接线即可在上位机的指挥下将已经测得的数据转储到上位机。
图2 主机面板示意图3.传感器接口：在通讯接口的下方，竖直排列着三个“航空插头”，它们顺序为“位移”（四芯）、“压力” （五芯）、“温度” （三芯）（插头旁边均有文字标注）传感器的输入接口。
4.电源开关：在传感器接口的正下方是测定仪的电源开关。
一种新型液压导管应变测量装置设计与研究
李泽函;廖昕昕;黄浩;何清波
【期刊名称】《仪器仪表学报》
【年(卷),期】2024(45)1
【摘要】针对飞行器液压导管应变测量环境复杂,传统有线测量设备传感器布置困难、引线多等问题,提出了一种新型液压导管应变测量方法。
该方法基于频响函数法建立测量装置与导管的动力学模型,研究了两者之间的应变映射关系,设计了可拆卸式测量装置,实现传感器非接触测量导管应变;结合理论计算和有限元仿真,研究了测量装置对导管模态及应变的影响,优化了装置设计及相关尺寸参数;通过试验验证有限元仿真结果,检验了装置非接触测量液压导管应变方法的有效性。
结果表明,测量装置对导管应变影响微弱,300 Hz以下应变重构相对平均偏差为6.2%,证明测量装置能够有效测得导管应变,该方法和装置有望解决复杂测量环境下飞行器液压导管应变的快速准确测量问题。
【总页数】9页(P180-188)
【作者】李泽函;廖昕昕;黄浩;何清波
【作者单位】上海交通大学机械与动力工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TH823
【相关文献】
1.一种新型血压测量装置设计及其辨识方法的研究
2.一种微应变测量装置设计及分析
3.一种基于电阻应变传感器测量系统的新型医学心率检测装置
4.一种新型高压输电线路电量参数测量装置的研究与设计
5.一种新型堵漏装置\r——船用堵撑一体式液压堵漏装置设计
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
